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8. 发明专利

TWI324664B 流體控制器 FLUID CONTROLLER 有权
简体标题：流体控制器 FLUID CONTROLLER
公开(公告)号：TWI324664B
公开(公告)日：2010-05-11
申请号：TW093136673
申请日：2004-11-29
申请人：富士金股份有限公司
发明人：坪田憲士 , 山路道雄 , 糸井茂 , 篠原努 , 德田伊知郎
IPC分类号： F16K
CPC分类号： F16K7/14 , F16K31/1221
摘要：流體控制器71，具備藉由將壓縮流體導入或排出於形成於殼體73內的壓縮流體導入室90內而作上下移動，以使閥體壓緊件5對抗壓縮螺旋彈簧77的勢能作用力而移動至開放位置的自動開閉時作動元件75；及藉由手動操作而上下移動，藉由朝下方移動而直接朝下方按壓閥體壓緊件5的手動開閉時作動元件74。 Fluid control device 71 comprises: acting member 75 while in automatic open and close making diaphragm pressing member 5 move to open position against the potential energy force of compressed coil spring 77 by means of leading in or exhausting compressed fluid out of compressed fluid leading chamber 90 formed in the casing 73 to move upward and downward; acting member 74 while in manual open and close pressing diaphragm pressing member 5 directly downward by means of moving downward and manual operation to move upward and downward. 【創作特點】本發明之流體控制器，具備設有流體通路的閥箱；設於閥箱上部的殼體；開閉流體通路的閥體；移動在經朝下方移動而將閥體設為關閉狀態的關閉位置、與經朝上方移動而將閥體設為開放狀態的開放位置的閥體壓緊件；朝關閉位置方向及開放位置方向的任一方向對閥體施以作用力的彈性元件；及藉由自動開閉手段進行上下移動以使閥體壓緊件對抗彈性元件的作用勢能而朝開放位置或關閉位置移動的自動開閉時作動元件；其特徵為：還具備藉由手動操作進行上下移動，藉由朝下方移動而朝下方按壓閥體壓緊件的手動開閉時作動元件。
流體控制器可為讓其自動開閉手段為在遮斷時開放流體通路的經常開放型，也可讓其自動開閉手段為在遮斷時關閉流體通路的經常關閉型。
自動開閉手段可為藉由將壓縮流體導入或排出於形成於殼體內的壓縮流體導入室內來進行，也可藉由電磁力來進行。
手動開閉時作動元件，在將閥體壓緊件朝下方按壓時，具有介由自動開閉時作動元件來進行的情況，另外，手動開閉時作動元件，還有不介由自動開閉時作動元件而是(直接)壓緊閥體壓緊件的情況。第1實施形態(申請專利範圍第2至5項)係屬於前者，而第2實施形態(至申請專利範圍第6至8項)則是屬於後者。第1實施形態中，在自動閥中將作為自動開閉時作動元件的閥桿(棒狀體)應用於本發明之自動開閉時作動元件，藉由手動操作朝下方移動的手動開閉時作動元件，係使自動開閉時作動元件朝下方移動，伴隨此，自動開閉時作動元件朝下方按壓閥體壓緊件。第2實施形態中，在手動閥中將作為自動開閉時作動元件的閥桿(棒狀體)應用於本發明之手動開閉時作動元件，藉由手動操作朝下方移動的手動開閉時作動元件，直接朝下方按壓閥體壓緊件，自動開閉時作動元件與手動開閉時作動元件的上下移動無關，而是藉由自動開閉手段進行上下移動。
作為流體控制器的更為具體的構成，例如，還具備可移動嵌入作為筒狀體的手動開閉時作動元件內的可動通路元件；手動開閉時作動元件，其係流密地配置於殼體內且藉由手動操作一操作把手，在與和自動開閉時作動元件呈一體移動的部分上面之間具有指定間隙的可自動開閉位置、抵接於和自動開閉時作動元件呈一體移動的部分上面的不可自動開閉位置、及更向下方移動而下降至自動開閉時作動元件的作動位置進行移動；而可動通路元件係形成為停止在較手動開閉時作動元件從可自動開閉位置開始移動至不可自動開閉位置時的移動量還要少的移動量的位置的構成；在自動開閉時作動元件上形成有上端部處於手動開閉時作動元件下部內且從上端部朝下方伸長而連通壓縮流體導入室內的自動開閉時作動元件內壓縮流體通路；在殼體上形成有位於對應可動通路元件的下端部附近的位置的壓縮流體通路、及位於對應可動通路元件的上端部附近的位置的流體排出通路；在手動開閉時作動元件上形成有手動開閉時作動元件處於可自動開閉位置時連通殼體上壓縮流體通路的壓縮流體通路、及手動開閉時作動元件下降至不可自動開閉位置時連通殼體上流體排出通路的流體排出通路；在可動通路元件上形成有，手動開閉時作動元件處於可自動開閉位置時會連通手動開閉時作動元件內壓縮流體通路和自動開閉時作動元件內壓縮流體通路的壓縮流體通路、及在手動開閉時作動元件下降至不可自動開閉位置時藉由讓可動通路元件相對於手動開閉時作動元件朝上方移動而連通手動開閉時作動元件內流體排出通路和自動開閉時作動元件內壓縮流體通路，且在手動開閉時作動元件處於可自動開閉位置時會遮斷該連通的流體排出通路(申請專利範圍第2項發明)。
在申請專利範圍第2項發明中，與棒狀體呈一體移動的部分，通常設為形成壓縮流體導入室的上面。手動開閉時作動元件係介由操作軸而與操作把手達成一體化，在手動開閉時作動元件上形成有與殼體上所設的母螺絲部螺合的公螺絲部。藉此，藉由旋轉操作把手，處於可自動開閉位置的手動開閉時作動元件，即邊旋轉邊下降。操作把手的操作角度雖無特別的限定，但設定該角度為90度，可達成良好的操作性。形成於殼體、棒狀體、手動開閉時作動元件及可動通路元件的壓縮流體通路及流體排出通路，並無特別的限定，其可為可連通壓縮流體導入室內與殼體外部且隨手動開閉時作動元件及可動通路元件的移動而可遮斷的種種構成。
根據申請專利範圍第2項發明之流體控制器，通常形成為，手動開閉時作動元件係保持在可自動開閉位置，在該狀態下，可介由形成於流體控制器上的壓縮流體通路從外部將壓縮流體導入壓縮流體導入室內及從壓縮流體導入室內將壓縮流體排出於外部。亦即，該流體控制器，具有通常的自動閥的功能。當操作一操作把手以使手動開閉時作動元件移動至不可自動開閉位置時，手動開閉時作動元件的下面抵接於與棒狀體成為一體移動部分的上面，同時，介由形成於流體控制器上的流體排出通路從壓縮流體導入室內將壓縮流體排出於外部。藉此，作用於棒狀體上的壓縮流體導入室內的壓力消失。當從該狀態進一步移動操作把手時，手動開閉時作動元件進一步向下方移動，於是棒狀體也隨此朝下方移動。如此般，即可容易進行依緊急時的手動操作的棒狀體的移動、亦即可容易進行流路開閉操作。
使可動通路元件停止於較手動開閉時作動元件的移動量還要少的移動量的位置之手段為，例如，可由朝下對可動通路元件施以作用力的彈性元件(壓縮螺旋彈簧、盤簧等)及設於棒狀體上且阻止可動通路元件的超過此的下降的止動元件所構成。止動元件，如可為形成於棒狀體上端部的環狀槽或受阻於環狀段部的環狀密封元件(O形環等)，可使可動通路元件的下端抵接於該環狀密封元件。
根據如此的構成，可動通路元件係隨手動開閉時作動元件的下降，首先，通過由彈性元件朝下施以作用力而與手動開閉時作動元件形成一體下降，其後，藉由止動元件阻止其下降。藉由手動開閉時作動元件進一步的下降，可動通路元件相對於手動開閉時作動元件朝上方移動。藉由將止動元件設為環狀密封元件，於棒狀體上端部與可動通路元件間形成的壓縮流體通路，也可確實遮斷高壓流體。
可動通路元件係形成為上端部附近具有凸緣部的略圓柱狀，在手動開閉時作動元件上形成有，可上下移動地嵌合可動通路元件的凸緣部的環狀槽，及連通環狀槽與殼體壁內流體排出通路的流體排出通路，在手動開閉時作動元件的環狀槽內介入，在可自動開閉位置由被彈性元件施以作用力的可動通路元件的凸緣部朝下按壓的環狀密封元件。
根據該構成，可以簡單的構成確實進行流體排出通路的遮斷及連通。
在手動開閉時作動元件的上端部形成有凸部，在固定於操作把手的操作軸的下端部形成有凹部，手動開閉時作動元件的凸部外周及操作軸的凹部內周的任一方，以等間隔形成沿圓周方向以指定間隔形成的複數突起，同時，在一方，形成此等突起數的整數倍的槽，以等間隔形成為較佳。該情況，最好藉由將一方設為具有鋸齒狀等的多數(20~40的程度)凹凸的形狀，一個個予以嵌合，而可作9~18度的調整。
根據該構成，可容易進行操作把手與手動開閉時作動元件的一體化，同時，可以操作把手朝向指定方向的方式將操作軸嵌合於手動開閉時作動元件。
作為流體控制器的更為具體的其他構成為，例如，手動開閉時作動元件，係為藉由手動操作移動在讓其下端部朝下方按壓閥體壓緊件的頂面中央部的不可自動開閉位置、與從閥體壓緊件的頂面中央部離開下端的可自動開閉位置的棒狀體，自動開閉時作動元件，係相對地可上下移動地嵌合棒狀的手動開閉時作動元件，且移動在由彈性元件的勢能作用而讓其下端部朝下方按壓閥體壓緊件的頂面周緣部的關閉位置與藉由自動開閉手段從閥體壓緊件的頂面中央部離開下端的開放位置的筒狀體(申請專利範圍第6項發明)。
根據申請專利範圍第6項發明，可任意設定自動開閉手段的具體構成(壓縮空氣型、電磁型等)，而且，可與從自動開閉手段作用於自動開閉時作動元件的力無關來進行手動時作動元件的操作。
該情況，在殼體內形成有藉由中間板所區隔的上側導引部及下側導引部，自動開閉時作動元件具有，導引於上側導引部內的上側活塞部及導引於下側導引部內的下側活塞部，中間板與自動開閉時作動元件的上側活塞部之間設為壓縮空氣導入室，手動開閉時作動元件具有，軸向通路、從軸向通路沿徑向延長且介由設於自動開閉時作動元件的徑向通孔而連通壓縮空氣導入室的下端徑向通路、及從軸向通路中間部朝徑向延長而連通設於殼體本體周壁的壓縮流體導入部的中間徑向通路。例如，在將流體控制器作為隔膜閥的情況，將自動開閉手段設為壓縮空氣型為較佳，藉由在手動開閉時作動元件形成軸向通路及徑向通路等的通路，即可獲得小型緊湊的構成且可自動及手動操作的隔膜閥。
又，還有藉由處於自動開閉時作動元件內周的間隙、形成於自動開閉時作動元件的第2徑向通孔、及處於自動開閉時作動元件外周的間隙，用以連通手動開閉時作動元件的下端徑向通路與自動開閉時作動元件的下側活塞部下方的空間的情況。根據該構成，不僅中間板與自動開閉時作動元件的上側活塞部之間形成的壓縮空氣導入室，而且下側活塞部下方的空間也成為壓縮空氣的導入室，無須增加元件即可增大朝上按壓自動開閉時作動元件的力量。
根據本發明之流體控制閥，通常，手動開閉時作動元件係保持在可自動開閉位置，在該狀態下，可達成依自動開閉手段(例如，介由形成於流體控制器上的壓縮流體通路從外部將壓縮流體導入壓縮流體導入室內及從壓縮流體導入室內將壓縮流體排出於外部)的流體通路的開閉。亦即，該流體控制器，具有通常的自動閥的功能。當操作一操作把手以使作動元件移動至不可自動開閉位置時，手動開閉時作動元件係介由自動開閉時作動元件或直接朝下方按壓閥體壓緊件。藉此，可容易進行依緊急時的手動操作的流體通路的遮斷操作。
简体摘要：流体控制器71，具备借由将压缩流体导入或排出于形成于壳体73内的压缩流体导入室90内而作上下移动，以使阀体压紧件5对抗压缩螺旋弹簧77的势能作用力而移动至开放位置的自动开闭时作动组件75；及借由手动操作而上下移动，借由朝下方移动而直接朝下方按压阀体压紧件5的手动开闭时作动组件74。 Fluid control device 71 comprises: acting member 75 while in automatic open and close making diaphragm pressing member 5 move to open position against the potential energy force of compressed coil spring 77 by means of leading in or exhausting compressed fluid out of compressed fluid leading chamber 90 formed in the casing 73 to move upward and downward; acting member 74 while in manual open and close pressing diaphragm pressing member 5 directly downward by means of moving downward and manual operation to move upward and downward. 【创作特点】本发明之流体控制器，具备设有流体通路的阀箱；设于阀箱上部的壳体；开闭流体通路的阀体；移动在经朝下方移动而将阀体设为关闭状态的关闭位置、与经朝上方移动而将阀体设为开放状态的开放位置的阀体压紧件；朝关闭位置方向及开放位置方向的任一方向对阀体施以作用力的弹性组件；及借由自动开闭手段进行上下移动以使阀体压紧件对抗弹性组件的作用势能而朝开放位置或关闭位置移动的自动开闭时作动组件；其特征为：还具备借由手动操作进行上下移动，借由朝下方移动而朝下方按压阀体压紧件的手动开闭时作动组件。流体控制器可为让其自动开闭手段为在遮断时开放流体通路的经常开放型，也可让其自动开闭手段为在遮断时关闭流体通路的经常关闭型。自动开闭手段可为借由将压缩流体导入或排出于形成于壳体内的压缩流体导入室内来进行，也可借由电磁力来进行。手动开闭时作动组件，在将阀体压紧件朝下方按压时，具有介由自动开闭时作动组件来进行的情况，另外，手动开闭时作动组件，还有不介由自动开闭时作动组件而是(直接)压紧阀体压紧件的情况。第1实施形态(申请专利范围第2至5项)系属于前者，而第2实施形态(至申请专利范围第6至8项)则是属于后者。第1实施形态中，在自动阀中将作为自动开闭时作动组件的阀杆(棒状体)应用于本发明之自动开闭时作动组件，借由手动操作朝下方移动的手动开闭时作动组件，系使自动开闭时作动组件朝下方移动，伴随此，自动开闭时作动组件朝下方按压阀体压紧件。第2实施形态中，在手动阀中将作为自动开闭时作动组件的阀杆(棒状体)应用于本发明之手动开闭时作动组件，借由手动操作朝下方移动的手动开闭时作动组件，直接朝下方按压阀体压紧件，自动开闭时作动组件与手动开闭时作动组件的上下移动无关，而是借由自动开闭手段进行上下移动。作为流体控制器的更为具体的构成，例如，还具备可移动嵌入作为筒状体的手动开闭时作动组件内的可动通路组件；手动开闭时作动组件，其系流密地配置于壳体内且借由手动操作一操作把手，在与和自动开闭时作动组件呈一体移动的部分上面之间具有指定间隙的可自动开闭位置、抵接于和自动开闭时作动组件呈一体移动的部分上面的不可自动开闭位置、及更向下方移动而下降至自动开闭时作动组件的作动位置进行移动；而可动通路组件系形成为停止在较手动开闭时作动组件从可自动开闭位置开始移动至不可自动开闭位置时的移动量还要少的移动量的位置的构成；在自动开闭时作动组件上形成有上端部处于手动开闭时作动组件下部内且从上端部朝下方伸长而连通压缩流体导入室内的自动开闭时作动组件内压缩流体通路；在壳体上形成有位于对应可动通路组件的下端部附近的位置的压缩流体通路、及位于对应可动通路组件的上端部附近的位置的流体排出通路；在手动开闭时作动组件上形成有手动开闭时作动组件处于可自动开闭位置时连通壳体上压缩流体通路的压缩流体通路、及手动开闭时作动组件下降至不可自动开闭位置时连通壳体上流体排出通路的流体排出通路；在可动通路组件上形成有，手动开闭时作动组件处于可自动开闭位置时会连通手动开闭时作动组件内压缩流体通路和自动开闭时作动组件内压缩流体通路的压缩流体通路、及在手动开闭时作动组件下降至不可自动开闭位置时借由让可动通路组件相对于手动开闭时作动组件朝上方移动而连通手动开闭时作动组件内流体排出通路和自动开闭时作动组件内压缩流体通路，且在手动开闭时作动组件处于可自动开闭位置时会遮断该连通的流体排出通路(申请专利范围第2项发明)。在申请专利范围第2项发明中，与棒状体呈一体移动的部分，通常设为形成压缩流体导入室的上面。手动开闭时作动组件系介由操作轴而与操作把手达成一体化，在手动开闭时作动组件上形成有与壳体上所设的母螺丝部螺合的公螺丝部。借此，借由旋转操作把手，处于可自动开闭位置的手动开闭时作动组件，即边旋转边下降。操作把手的操作角度虽无特别的限定，但设置该角度为90度，可达成良好的操作性。形成于壳体、棒状体、手动开闭时作动组件及可动通路组件的压缩流体通路及流体排出通路，并无特别的限定，其可为可连通压缩流体导入室内与壳体外部且随手动开闭时作动组件及可动通路组件的移动而可遮断的种种构成。根据申请专利范围第2项发明之流体控制器，通常形成为，手动开闭时作动组件系保持在可自动开闭位置，在该状态下，可介由形成于流体控制器上的压缩流体通路从外部将压缩流体导入压缩流体导入室内及从压缩流体导入室内将压缩流体排出于外部。亦即，该流体控制器，具有通常的自动阀的功能。当操作一操作把手以使手动开闭时作动组件移动至不可自动开闭位置时，手动开闭时作动组件的下面抵接于与棒状体成为一体移动部分的上面，同时，介由形成于流体控制器上的流体排出通路从压缩流体导入室内将压缩流体排出于外部。借此，作用于棒状体上的压缩流体导入室内的压力消失。当从该状态进一步移动操作把手时，手动开闭时作动组件进一步向下方移动，于是棒状体也随此朝下方移动。如此般，即可容易进行依紧急时的手动操作的棒状体的移动、亦即可容易进行流路开闭操作。使可动通路组件停止于较手动开闭时作动组件的移动量还要少的移动量的位置之手段为，例如，可由朝下对可动通路组件施以作用力的弹性组件(压缩螺旋弹簧、盘簧等)及设于棒状体上且阻止可动通路组件的超过此的下降的止动组件所构成。止动组件，如可为形成于棒状体上端部的环状槽或受阻于环状段部的环状密封组件(O形环等)，可使可动通路组件的下端抵接于该环状密封组件。根据如此的构成，可动通路组件系随手动开闭时作动组件的下降，首先，通过由弹性组件朝下施以作用力而与手动开闭时作动组件形成一体下降，其后，借由止动组件阻止其下降。借由手动开闭时作动组件进一步的下降，可动通路组件相对于手动开闭时作动组件朝上方移动。借由将止动组件设为环状密封组件，于棒状体上端部与可动通路组件间形成的压缩流体通路，也可确实遮断高压流体。可动通路组件系形成为上端部附近具有凸缘部的略圆柱状，在手动开闭时作动组件上形成有，可上下移动地嵌合可动通路组件的凸缘部的环状槽，及连通环状槽与壳体壁内流体排出通路的流体排出通路，在手动开闭时作动组件的环状槽内介入，在可自动开闭位置由被弹性组件施以作用力的可动通路组件的凸缘部朝下按压的环状密封组件。根据该构成，可以简单的构成确实进行流体排出通路的遮断及连通。在手动开闭时作动组件的上端部形成有凸部，在固定于操作把手的操作轴的下端部形成有凹部，手动开闭时作动组件的凸部外周及操作轴的凹部内周的任一方，以等间隔形成沿圆周方向以指定间隔形成的复数突起，同时，在一方，形成此等突起数的整数倍的槽，以等间隔形成为较佳。该情况，最好借由将一方设为具有锯齿状等的多数(20~40的程度)凹凸的形状，一个个予以嵌合，而可作9~18度的调整。根据该构成，可容易进行操作把手与手动开闭时作动组件的一体化，同时，可以操作把手朝向指定方向的方式将操作轴嵌合于手动开闭时作动组件。作为流体控制器的更为具体的其他构成为，例如，手动开闭时作动组件，系为借由手动操作移动在让其下端部朝下方按压阀体压紧件的顶面中央部的不可自动开闭位置、与从阀体压紧件的顶面中央部离开下端的可自动开闭位置的棒状体，自动开闭时作动组件，系相对地可上下移动地嵌合棒状的手动开闭时作动组件，且移动在由弹性组件的势能作用而让其下端部朝下方按压阀体压紧件的顶面周缘部的关闭位置与借由自动开闭手段从阀体压紧件的顶面中央部离开下端的开放位置的筒状体(申请专利范围第6项发明)。根据申请专利范围第6项发明，可任意设置自动开闭手段的具体构成(压缩空气型、电磁型等)，而且，可与从自动开闭手段作用于自动开闭时作动组件的力无关来进行手动时作动组件的操作。该情况，在壳体内形成有借由中间板所区隔的上侧导引部及下侧导引部，自动开闭时作动组件具有，导引于上侧导引部内的上侧活塞部及导引于下侧导引部内的下侧活塞部，中间板与自动开闭时作动组件的上侧活塞部之间设为压缩空气导入室，手动开闭时作动组件具有，轴向通路、从轴向通路沿径向延长且介由设于自动开闭时作动组件的径向通孔而连通压缩空气导入室的下端径向通路、及从轴向通路中间部朝径向延长而连通设于壳体本体周壁的压缩流体导入部的中间径向通路。例如，在将流体控制器作为隔膜阀的情况，将自动开闭手段设为压缩空气型为较佳，借由在手动开闭时作动组件形成轴向通路及径向通路等的通路，即可获得小型紧凑的构成且可自动及手动操作的隔膜阀。又，还有借由处于自动开闭时作动组件内周的间隙、形成于自动开闭时作动组件的第2径向通孔、及处于自动开闭时作动组件外周的间隙，用以连通手动开闭时作动组件的下端径向通路与自动开闭时作动组件的下侧活塞部下方的空间的情况。根据该构成，不仅中间板与自动开闭时作动组件的上侧活塞部之间形成的压缩空气导入室，而且下侧活塞部下方的空间也成为压缩空气的导入室，无须增加组件即可增大朝上按压自动开闭时作动组件的力量。根据本发明之流体控制阀，通常，手动开闭时作动组件系保持在可自动开闭位置，在该状态下，可达成依自动开闭手段(例如，介由形成于流体控制器上的压缩流体通路从外部将压缩流体导入压缩流体导入室内及从压缩流体导入室内将压缩流体排出于外部)的流体通路的开闭。亦即，该流体控制器，具有通常的自动阀的功能。当操作一操作把手以使作动组件移动至不可自动开闭位置时，手动开闭时作动组件系介由自动开闭时作动组件或直接朝下方按压阀体压紧件。借此，可容易进行依紧急时的手动操作的流体通路的遮断操作。

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